جلسه دفاع از رساله: خانم خدیجه معصوم نیا بیشه، گروه مهندسی مخابرات
خلاصه خبر: مدل¬سازی تغییرات تصادفی پارامترهای محیطی در حل عددی میدان¬های الکترومغناطیسی به روش FDTD تصادفی (S-FDTD)
چکیده: با توجه به این مسئله که امروزه روش¬های عددی به یکی از ابزارهای ضروری و کارآمد در تحلیل مسائل الکترومغناطیسی تبدیل شده¬اند، تلاش¬های روزافزونی برای بهبود وتوسعه¬ی هر چه بیشتر این روش¬ها صورت گرفته است. از جمله¬ی تلاش¬های انجام شده در این راستا در سال¬های اخیر، وارد کردن نوسانات پارامترهای مختلف محیط در شبیه¬سازی¬های الکترومغناطیسی است. در این پایان¬نامه ما با معرفی دو روش جدید بسیار سریع و کارآمد یکی در حوزه¬ی زمان و دیگری در حوزه¬ی فرکانس توانستیم نوسانات پارامترهای ورودی را مستقیما وارد شبیه¬سازی های الکترومغناطیسی کرده و اثر آن را بر پارامترهای خروجی بیابیم. روش حوزه¬ی زمان معرفی شده روش تصادفی هندسی تفاضل محدود حوزه¬ی زمان (GS-FDTD ) نامیده می¬شود که تغییرات تصادفی پارامترهای هندسی مدل را مستقیما در روش FDTD وارد می¬کند. روش GS-FDTD برای بدست آوردن نوسانات میدان¬های الکتریکی و نرخ جذب خاص در مدل¬های بیوالکترومغناطیسی از بافت¬های بدن و همچنین یک برش دو بعدی از سر انسان با ابعاد تصادفی مورد استفاده قرار گرفته¬است. مقایسه¬های انجام شده بین نتایج بدست آمده از روش GS-FDTD با روش زمان¬بر مونت کارلو (که بعنوان روش معیار در آنالیزهای آماری در نظر گرفته می¬شود) نشان می¬دهد که این روش تک اجرا و بسیار سریع، میانگین و واریانس میدان¬های الکترومغناطیسی را با دقت خوبی تخمین می¬زند. روش حوزه¬ی فرکانس معرفی شده روش تفاضل محدود حوزه¬ی فرکانس تصادفی ( S-FDFD ) نام دارد که برای وارد کردن تغییرات تصادفی خواص الکتریکی در روش FDFD معرفی شده است. اهمیت و کارآمدی روش S-FDFD زمانی برجسته می-شود که ما نیازمند پاسخ تک فرکانس یا بازه¬ی باریکی از فرکانس در محیط¬هایی با پارامترهای تصادفی باشیم. این روش نیز برای بدست آوردن نوسانات میدان¬های الکتریکی و نرخ جذب خاص در مدل¬های بیوالکترومغناطیسی از بافت¬های بدن و همچنین یک برش دو بعدی از سر انسان اما این بار با خواص الکتریکی تصادفی مورد استفاده قرار گرفته¬ است. در مقایسه با نتایج بدست آمده از روش مونت کارلو روش S-FDFD نتایج قابل قبولی بدست می¬دهد. هر دو روش GS-FDTD و S-FDFD تحلیل های تصادفی را به طور قابل توجه¬ای سرعت می¬بخشند و جایگزین بسیار مناسبی برای روش زمان¬بر مونت کارلو، بخصوص در کاربردهایی که در آن¬ها یک تقریب خام اولیه از تاثیر نوسانات پارامترها نیاز است، محسوب می¬شوند. علاوه بر روش¬های ارائه شده، محاسبه¬ی واریانس SAR در روش تصادفی تفاضل محدود حوزه¬ی زمان ( S-FDTD ) نیز بهبود بخشیده شده و از آن برای محاسبه¬ی واریانس SAR در یک مدل واقعی سه¬بعدی از سر انسان ناشی از نوسانات خواص الکتریکی بافت¬ها استفاده شده است. 27 آبان 1398 / تعداد نمایش : 1568
|